Descripción general del producto
Las cajas de medición prepagadas de alta tensión de la serie ZWJ-12 son dispositivos integrados de control de carga y medición diseñados para sistemas de distribución eléctrica de 10 kV y 50 Hz, con una capacidad de hasta 5000 kVA. El diseño integrado combina un interruptor automático al vacío (VCB), un transformador de tensión (PT) y un transformador de corriente (CT) en una configuración totalmente cerrada, proporcionando funciones completas de medición prepaga, control de carga y protección.
Características principales
| Ítem | Especificación |
|---|---|
| Clase de tensión del sistema | 10 kV (disponible de 6 a 35 kV bajo pedido) |
| Frecuencia nominal | 50 Hz |
| Corriente nominal | 630 A (configurable entre 400 y 1250 A) |
| Capacidad de interrupción de cortocircuito | 20 kA / 3 s (hasta 31,5 kA disponible) |
| Nivel de aislamiento | 12/42/75 kV (Um/AC/LI según IEC 60071-1) |
| Rango de temperatura ambiente | -40°C a +55°C (rango extendido de -45°C a +60°C disponible) |
| Grado de protección | IP4X (interior), IP54 (opción exterior) |
| Precisión de medición | Clase 0,5S (disponible versión de alta precisión 0,2S) |
| Tensión de control | CA/CC 110-240 V (disponible CC 24-48 V) |
| Interfaz de comunicación | GSM/GPRS, RS485, Ethernet (opcional) |
| Tipo de instalación | Montaje en poste o en pared |
| Normas aplicables | IEC 62271-200, GB 17201-2007, GB 1984-2003 |
Principio de funcionamiento
El ZWJ-12 opera mediante principios electromagnéticos integrados que combinan tres funciones fundamentales: operación del interruptor automático al vacío (VCB), configuración del transformador de tensión (PT) e integración del transformador de corriente (CT). El VCB utiliza tecnología de interruptor al vacío con contactos de cobre-cromo para interrumpir de forma fiable corrientes de falla de hasta 31,5 kA. Dos transformadores de tensión proporcionan simultáneamente funciones de medición y alimentación de control, con una configuración en delta abierta que permite la detección de fallas a tierra. Los transformadores de corriente trifásicos permiten una medición precisa de energía (precisión Clase 0,5S) y protección contra sobrecorriente (Clase 10P15).
Aplicación
La serie ZWJ-12 es adecuada para aplicaciones en redes rurales, redes de distribución urbanas, instalaciones industriales y ubicaciones remotas. Proporciona una protección efectiva de los ingresos mediante desconexión automática cuando se agota el crédito, permite el control remoto de carga para programas de respuesta a la demanda y admite la integración en redes inteligentes como base para la implementación de infraestructura avanzada de medición (AMI). El diseño integrado elimina componentes separados, reduciendo la complejidad de la instalación y mejorando la fiabilidad del sistema para los operadores de servicios públicos.
Descripción estructural
El ZWJ-12 presenta un diseño compacto y totalmente cerrado que integra todos los componentes en una única carcasa resistente a la intemperie fabricada en acero inoxidable 304 o acero galvanizado en caliente (recubrimiento de zinc ≥80 μm). La construcción modular permite un mantenimiento fácil y el reemplazo de componentes sin necesidad de apagar completamente el sistema. Los compartimentos internos están separados para evitar interferencias entre circuitos de alta y baja tensión, garantizando seguridad y fiabilidad en entornos exteriores con grados de protección IP4X/IP54.
Designación del modelo
La designación del modelo sigue prácticas estandarizadas internacionalmente para la identificación de equipos eléctricos según las normas IEC 61869 y GB/T 17201-2007.
Explicación del código
Z — Transformador combinado de instrumentos (caja de medición)
W — Tipo de instalación exterior
J — Función de medición prepaga
12 — Designación de clase de tensión (sistema de 10 kV)
Construcción
El diseño de construcción del ZWJ-12 incorpora varios principios clave de ingeniería para garantizar seguridad, fiabilidad y facilidad de mantenimiento. Todos los componentes de alta tensión están alojados en compartimentos sellados accesibles únicamente mediante procedimientos de seguridad adecuados, mientras que los componentes de control y comunicación de baja tensión se encuentran en compartimentos separados y fácilmente accesibles.
Diseño de construcción
Selección de materiales
- Carcasa: Acero inoxidable 304 o acero galvanizado en caliente (recubrimiento de zinc ≥80 μm)
- Componentes internos: Aleación de cobre-cromo para contactos del VCB, acero al silicio para núcleos magnéticos
- Materiales de aislamiento: Resina epoxi con estabilizadores UV para durabilidad exterior
- Compuestos de sellado: Juntas de silicona resistentes a temperaturas extremas (-50°C a +120°C)
Diseño mecánico
- Integridad estructural: Diseñado para soportar cargas sísmicas de 0,3 g según IEC 60068-2-57
- Gestión térmica: Refrigeración por convección natural con monitoreo térmico
- Gestión de cables: Canaletas integradas y provisiones para alivio de tensión
- Acceso: Puertas con cerradura e interbloqueos de seguridad para acceso durante el mantenimiento
Devanados & Marcado de terminales
Conductores primarios: Los cables trifásicos pasan a través de una estructura integrada de barras colectoras
Terminales secundarios: Marcados claramente K1/K2 para CT, A/X para PT
Cableado de control: Bornes estandarizados con tapas protectoras
Interfaces de comunicación: Conector RJ45 para Ethernet, puerto para antena GSM
Todos los devanados están diseñados y ensayados según la norma IEC 61869, con coordinación de aislamiento adecuada para la clase de tensión especificada. Las marcas de los terminales siguen normas internacionales para garantizar conexiones correctas y verificación de polaridad durante la instalación.
Condiciones de servicio
La serie ZWJ-12 está diseñada para operar de forma fiable bajo condiciones normales de servicio en sistemas de distribución de media tensión, conforme a los requisitos de la norma IEC 62271-1.
Entornos
Entornos de instalación: Áreas rurales, entornos urbanos, sitios industriales, regiones costeras y ubicaciones de gran altitud.
Adaptaciones ambientales: Componentes con rango extendido de temperatura, protección contra humedad con respiraderos desecantes, mayor resistencia a la corrosión gracias a la construcción en acero inoxidable, materiales estabilizados contra UV y protección contra polvo/arena mediante sellado reforzado.
Datos técnicos
Esta sección proporciona datos técnicos para las cajas de medición prepagadas de alta tensión de la serie ZWJ-12 diseñadas para sistemas de CA de 10 kV (50 Hz), cumpliendo plenamente con las normas internacionales.
Referencia de datos
Datos dimensionales:
| Modelo | Ancho (mm) | Altura (mm) | Profundidad (mm) | Peso (kg) |
|---|---|---|---|---|
| ZWJ-12 | 800 | 1200 | 600 | 180 |
| ZWJ-12F | 850 | 1250 | 650 | 200 |
| ZWJ-12LD | 900 | 1300 | 700 | 220 |
Datos de rendimiento:
- Vida mecánica: 10.000 operaciones (IEC 62271-100)
- Vida eléctrica: 1000 operaciones a corriente nominal (IEC 62271-100)
- Resistencia de contacto: ≤ 50 μΩ (IEC 62271-1)
- Resistencia de aislamiento: ≥ 1000 MΩ a 2500 V CC (IEC 60270)
- Descarga parcial: ≤ 10 pC a 1,2 Um/√3 (IEC 60270)
Características de los transformadores
Características del transformador de tensión (PT):
| Parámetro | PT de medición | PT de control |
|---|---|---|
| Tensión primaria | 10000/√3 V | 10000/√3 V |
| Tensión secundaria | 100/√3 V | 100/3 V |
| Clase de precisión | 0,5 | 3P |
| Carga | 30 VA | 50 VA |
| Nivel de aislamiento | 12/42/75 kV | 12/42/75 kV |
Características del transformador de corriente (CT):
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Corriente primaria | 400/5, 630/5, 800/5, 1000/5, 1250/5 A |
| Corriente secundaria | 5 A |
| Precisión de medición | 0,5S |
| Precisión de protección | 10P15 |
| Carga | 15 VA (medición), 30 VA (protección) |
| Nivel de aislamiento | 12/42/75 kV |
Normas
La serie ZWJ-12 cumple con normas internacionales y nacionales para aparatos de maniobra de alta tensión y transformadores de instrumentos, garantizando aceptación en mercados globales y cumplimiento normativo.
Cumplimiento en pruebas de fábrica
Pruebas rutinarias según IEC 62271-1 (verificación de polaridad, verificación de relación, resistencia de aislamiento)
Pruebas dieléctricas según los requisitos de coordinación de aislamiento (tensión de frecuencia de red y soportabilidad a impulsos)
Pruebas de operación mecánica (mínimo 100 ciclos)
Verificación de precisión de medición según IEC 62053-22
Inspección visual y dimensional, incluyendo conformidad de marcado y acabado
Pruebas de tipo según lo requerido por la especificación del proyecto (cierre/interrupción de cortocircuito, elevación de temperatura)
Instalación & Dimensiones
Requisitos de instalación:
- Inspección previa a la instalación: Verificar la polaridad y precisión de los transformadores de instrumentos antes de instalar. Realizar pruebas de resistencia de aislamiento.
- Conexión de terminales: El terminal P1 es del lado de línea (entrada), el terminal P2 es del lado de carga (salida). Verificar la conexión correcta a tierra.
- Fiabilidad de conexiones: Todas las conexiones deben estar firmes y seguras antes de energizar. Verificar distancias mínimas adecuadas para servicio exterior.
- Montaje: La unidad debe montarse firmemente sobre la estructura de soporte utilizando los orificios de montaje designados. Asegurar una instalación nivelada.
- Puesta a tierra: Conectar el terminal de tierra a la malla de puesta a tierra de la subestación según los códigos locales de seguridad eléctrica. La resistencia de tierra debe cumplir con los requisitos del sistema.
Notas de seguridad:
- Circuito secundario del CT: No abrir el circuito secundario del CT cuando el primario esté energizado. Cortocircuitar y poner a tierra el secundario antes de desconectar medidores o relés.
- Circuito secundario del PT: No dejar los terminales secundarios del PT flotando cuando el primario esté energizado. Mantener fusibles adecuados en los circuitos secundarios.
- Procedimientos de mantenimiento: Desenergizar y verificar ausencia de tensión antes de realizar cualquier trabajo de mantenimiento. Seguir los procedimientos de bloqueo y señalización (lockout-tagout).
- Mantenimiento periódico: Limpiar regularmente las superficies de la carcasa e inspeccionar la integridad del sellado. Verificar el funcionamiento mecánico del interruptor automático y del sistema de control prepago.
Información para pedidos
Al realizar un pedido, especifique la clase de tensión del sistema (6 kV, 10 kV o 15 kV), la corriente primaria nominal (400 A, 630 A, 800 A, 1000 A o 1250 A), los requisitos de soportabilidad a cortocircuitos, los requisitos de comunicación (GSM, RS485, Ethernet o LoRaWAN), las condiciones ambientales y cualquier requisito de personalización. Las configuraciones especiales deberán confirmarse mediante acuerdo técnico antes de la producción.